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OC底层原理之cache_t解析

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OC底层原理之cache_t解析

在OC中，方法调用是应用程序中执行的常见操作之一。为了提高方法调用的效率，OC引入了cache_t结构，它是一种缓存机制，用于存储方法的SEL(方法编号)和IMP(方法指针)之间的映射关系，从而避免每次方法调用都需要在内存中搜索。这篇文章将对cache_t结构进行深入分析，帮助读者更好地理解OC方法调用的机制。

cache_t的本质

cache_t结构本质上是一个散列表，它使用哈希表来存储方法的SEL和IMP之间的映射关系。哈希表是一种数据结构，它将每个方法的SEL映射到一个唯一的哈希值，然后使用哈希值作为索引来存储方法的IMP。这种结构使得方法调用更加高效，因为只需要通过哈希值即可快速查找方法的IMP，而无需遍历整个内存。

cache_t的组成部分

cache_t结构由以下部分组成：

  • buckets： 这是一个数组，用于存储哈希表中的桶。每个桶都是一个链表，它存储着具有相同哈希值的方法的IMP。
  • entries： 这是一个整数，表示哈希表中条目的总数。
  • mask： 这是一个整数，表示哈希表的大小减一。它用于计算方法的哈希值。
  • watermark： 这是一个整数，表示哈希表中已使用的桶的数量。当watermark超过哈希表大小的一半时，哈希表将被重新分配，以提高查找效率。

cache_t的作用

cache_t结构在OC方法调用中起着重要的作用。当一个方法被调用时，OC首先会计算方法的SEL的哈希值，然后使用哈希值作为索引来查找方法的IMP。如果在cache_t结构中找到了方法的IMP，则直接执行该方法。如果在cache_t结构中找不到方法的IMP，则OC将遍历整个内存来查找方法的IMP，并将其添加到cache_t结构中。

cache_t的使用示例

以下是一个使用cache_t结构进行方法调用的示例：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view.

    // 获取SEL
    SEL sel = @selector(viewWillAppear:);

    // 获取IMP
    IMP imp = [self methodForSelector:sel];

    // 调用方法
    ((void (*)(id, SEL, BOOL))imp)(self, sel, YES);
}

在这个示例中，我们首先获取方法的SEL，然后使用SEL作为索引来查找方法的IMP。如果在cache_t结构中找到了方法的IMP，则直接执行该方法。如果在cache_t结构中找不到方法的IMP，则遍历整个内存来查找方法的IMP，并将其添加到cache_t结构中。

总结

cache_t结构是OC方法调用机制中的一个重要组成部分。它通过使用哈希表来存储方法的SEL和IMP之间的映射关系，从而提高了方法调用的效率。通过本文的分析，我们对cache_t结构有了更深入的理解，从而能够编写出更加高效的OC代码。